Il Servizio Tecnologia delle Superfici e Superconduttività gestisce due laboratori di chimica specializzati presso i Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL). Queste strutture sono dedicate alla preparazione di superfici ad elevata purezza, essenziali per sistemi in Ultra-Alto Vuoto (UHV), esperimenti che richiedono livelli ultra-puliti per il fondo di radiazione residua e applicazioni di superconduttività.
Competenze Principali:
I laboratori offrono un servizio completo di trattamento delle superfici per materiali in rame, acciaio inossidabile, alluminio e niobio. Le attività principali includono:
- Ricerca e Sviluppo (R&D): Studio di trattamenti chimici alternativi.
- Preparazione superfici UHV: Sgrassaggio ad ultrasuoni, deossidazione e asciugatura di precisione con solventi.
- Trattamenti pre-brasatura: Preparazione superficiale specializzata per componenti destinati alla brasatura in forni ad alto vuoto.
- Lucidatura Chimica ed Elettrochimica: Finitura avanzata di superfici in Rame (Cu) e Niobio (Nb) per ottimizzare le prestazioni RF delle cavità acceleranti.
- Pulizia Avanzata: Produzione di acqua deionizzata ultrapura e ultra-pulizia di componenti da contaminanti radioattivi (low-background).
Impianto di Trattamento per Cavità a Quarto d’Onda (QWR)
Per ottenere prestazioni di picco nei rivestimenti superconduttori a film sottile, la rimozione degli strati superficiali danneggiati e dei contaminanti è fondamentale. Il nostro laboratorio è dotato di un impianto semiautomatico con 9 vasche di trattamento dedicate, progettato specificamente per la finitura superficiale delle cavità a radiofrequenza (RF).
Processi Disponibili:
- Lavaggio pre e post trattamento con vasche a ultrasuoni.
- Processi di lucidatura chimica.
- Elettrolucidatura.
- Lucidatura Elettrolitica al Plasma (PEP).
- Attacco chimico di precisione (Etching) e passivazione.
Infrastrutture e Attrezzature Specializzate
Oltre ai set-up di laboratorio standard, la nostra struttura è dotata di infrastrutture su scala industriale per supportare R&D di media/media grande dimensioni:
- Cappe Chimiche: Ulteriori 3 cappe chimiche permettono attività di ricerca e produzione in loco su campioni di piccole e medie dimensioni.
- Processo Modulare: Impianto chimico semiautomatico con 9 vasche di processo dedicate.
- Risciacquo ad Alta Pressione (HPR): Sistema dedicato per la pulizia finale delle cavità.
- Pulizia a Ultrasuoni: 4 vasche dedicate di grandi dimensioni per componenti voluminosi.
- Asciugatura: Sistema di asciugatura industriale per un processo rapido e privo di residui.
- Sistemi di Alimentazione: Alimentatori DC programmabili (fino a 56 kW).
- Alimentatori avanzati Pulse/Pulse-Reverse per ricerca elettrochimica specializzata.